原標題:區塊鏈“不可能三角”的下一個突破口

元宇宙見聞原創(yyzjianwen)

作者|Eiffer

編輯|Mamie

相對人類大多數技術發展都是為了提升做事情的效率,以達到更快、更簡單、更省力的目的,區塊鏈技術卻顯得“反其道而行之”。

因為一般來說,要做到區塊鏈核心要素之一的“去中心化”,那麼就意味著要用降低效率的方式,以技術來為關係主體之間賦予信用。

最明顯的特例就是“比特幣”。

這是因為,區塊鏈中的每一份交易和轉賬記錄,都需要復制所有節點來展現給所有人。而中心化的方式則只需要記錄一次。

那麼,哪一種更加效率就顯而易見了。

日常情況下,在行為主體信用不存在問題的基礎上,區塊鏈技術並無用武之地。但在經濟社會實踐中,區塊鏈技術的應用仍然是具有廣闊空間的。

這幾年來,似乎把任何的名詞加在區塊鏈前面,都說得過去,都有一定的市場,儘管有些看著特別“虛”,如音樂區塊鏈、珠寶區塊鏈、電影區塊鏈、豬肉區塊鏈……

不過,區塊鏈的迅猛發展也使得人們開始思考其優點外的技術瓶頸。

雖然區塊鏈可以實現去中心化,又如何安全、如何具有擴展性與效率,但是一定意義上來看,這些特徵本身就是互相矛盾的,要想實現完全平衡似乎太過於艱難。

因此,業內認為,區塊鏈技術自誕生以來,以及長期時間內都將面臨“三元悖論”,即“不可能三角”這一問題的困擾。

何謂區塊鏈的“不可能三角”?

傳統貨幣理論中,“不可能三角”主要是指一國無法同時實現貨幣政策的獨立性、匯率穩定與資本自由流動,最多只能同時滿足兩個目標,而不得不一定程度捨棄另一個目標。

區塊鏈所面臨的的“不可能三角”則是指無法同時滿足去中心化、安全、可擴展性/效率這三項特性。

也就是說,區塊鍊網絡模型無論採用哪種共識機制來決定新區塊的生成方式,都難以同時兼顧去中心化、安全、可擴展性/效率這3項要求,只能三者取其二。

受到“不可能三角”的製約,早期的區塊鍊網絡通常是單鏈形式,為了兼顧安全性與去中心化,不得不作出性能方面的犧牲。

主流區塊鏈比特幣、以太坊都在“不可能三角”的某個特性上做了妥協。

拿比特幣來說,其作為一種去中心化的數字貨幣,犧牲了性能特性,滿足了去中心化和安全的設計需求。

目前攻擊比特幣所需的代價是所有PoW公鏈中最高的;EOS則是效率和安全的代表,交易效率達到每秒2000筆以上,直接採用DPOS共識,21個超級節點,通過降低“去中心化”來提高效率。

去中心化意味著擁有大量參與區塊生產和驗證的節點。

你要去中心化,又要有安全性,那麼在擴展性上就要進行犧牲;

你要有擴展性,還要有安全性,那它必須設計更多的接口,還要有嚴格的控制,這樣很難做到完全去中心化;

你要去中心化,又要可擴展性,那麼設計上必然必將復雜龐大,安全上難以保障。

因此,目前一般認為,區塊鏈“不可能三角”是難以破解的,但仍有人在不斷探索如何實現對這一“悖論”的突破,實現三角之間的可能。

“不可能三角”的下一個突破口

如何破解區塊鏈“不可能三角”?分片和分層是兩大可能的方向。

分片

事實上,分片是一個特別複雜和具有挑戰性的方案,包括計算分片、共識分片、存儲分片、網絡分片等。它存在於多個層面,如何解決相互融合的問題是關鍵。

目前,一些方案在計算分片方面取得了一些進展,但其他問題還沒有成熟的解決方案,即使在實驗室中也是如此。

即使理論上製定了方案,也需要面對工程實施的挑戰,並在生產環境中經歷長時間的實際驗證(若干年),以證明其安全性。

這也是過去幾年普遍存在的問題,無論是以太坊還是試圖在分片上嘗試解決區塊鏈擴展性問題的團隊。

尤其是2018年,越來越多的人意識到分片之路遇到了很大的阻礙,短期內看不到任何突破的可能,這導致區塊鏈技術領域越來越重視分層,尤其是各種Layer 2擴容方案。

分層

分層方案其實從2015年比特幣閃電網提出就已經存在,代表作是Layer 2。

第二層通常稱為“鏈下”解決方案,是指通過完成鏈下或鏈外的計算,然後在主鏈上完成清算,從而解決可伸縮性問題。其主要目的是擴展區塊鏈的性能,同時保留分佈式協議的分散優勢。

以ETH為例,Layer 2技術系統是連接到以太坊的系統,它將是安全和確定性的基礎層。

換句話說,我們沒有改變以太坊的基礎,而是在主要的區塊鏈協議中添加了智能合同,這些協議與線下活動交互。

從解決可擴展性問題的角度來看,分層方案比分片方案在工程實現上要方便和容易得多,並且借助主網可以保證安全性和分散性。

因此,分層方案可以在第一層保證安全性和分散性,在第二層關注可擴展性,然後通過協議將兩層鏈接起來,實現一個整體方案,整體兼顧安全性、分散性和可擴展性。

推進創新才是價值所在

事實上,區塊鏈的“不可能三角”並不是經過廣泛嚴謹論證後的最終結論,而是對各個公鏈實際運行的歸納。

而且,參考貨幣理論的“不可能三角”,無論哪一“角”,都不可能達到絕對的程度。

換句話說,區塊鏈幾乎不可能完全高效、完全安全和完全去中心化,但它們可以相互讓步,以達到一定程度的平衡。

另一個角度來看,去中心化真的是去中心化嗎?

目前,不少公鏈仍然部署在中心化服務器。理想的區塊鍊是去服務器,但區塊鏈的去中心化是技術模式,現階段不可能去服務器。兩者可以結合的地方還有很多,比如私鍊和聯盟鏈必須依靠集中式服務器。

反過來看所謂“突破口”,也未必能夠成功。

“分片”涉嫌偷換概念。它將去中心化定義為每個節點應該能夠用有限的資源打包事務,且隨著參與節點的增加,打包事務的效率會更高。

但是,去中心化的核心本質是每個節點都可以有參與共識的權利和自由,這是不可逆交易和不可篡改數據的根本。

說了這麼多,你覺得“不可能三角”有可能真正迎來突破嗎?

也許,在探索“去中心化、安全、可擴展性”三者的均衡之道這一過程中,對區塊鏈技術創新所帶來的實質推動,才是更大意義所在。